Detail předmětu

Měření a experiment

FSI-ZEM Ak. rok: 2021/2022 Zimní semestr

Předmět seznamuje studenty s významem, zásadami a plánováním technického experimentu v práci strojního inženýra. Popisuje základy metod měření mechanických veličin a strukturu měřícího přístrojového řetězce. Zabývá se měřením kinematických veličin, sil, momentů, tlaků a analýzou spojitých a diskrétních signálů v časové i frekvenční oblasti. Definuje základní pojmy a kategorie spolehlivosti a technické diagnostiky. Zvláštní pozornost je věnována vibroakustické diagnostice.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Zajišťuje ústav

Ústav konstruování

Výsledky učení předmětu

Přehled o možnostech experimentálního vyšetřování vybraných fyzikálních veličin potřebných pro posuzování provozních stavů strojů a jejich dílců.
Základní praktické znalosti a zkušenosti z problematiky měření neelektrických fyzikálních veličin.
Poznání měřicí techniky a metod analýzy experimentálně získaných dat.

Prerekvizity

Znalosti z oblasti numerické matematiky, statistiky a pravděpodobnosti, fyziky, dynamiky a základů elektrotechniky na úrovni bakalářského studia strojního inženýrství

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Přednášky, semináře, laboratoře, samostudium.

Způsob a kritéria hodnocení

Podmínky udělení zápočtu:
Aktivní účast na seminářích a laboratorních cvičeních.
Vypracování všech protokolů z experimentů.

Podmínky získání zkoušky:
Absolvování závěrečného testu. Je možno získat až 100 bodů, výsledná klasifikace se určí podle stupnice ECTS.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty s přístrojovou a výpočetní technikou a analytickými postupy pro měření základních fyzikálních veličin. Tyto veličiny jsou vstupními údaji pro matematickou analýzu sloužící jak pro technickou diagnostiku strojů, tak pro identifikaci virtuálních modelů.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená, účast na laboratorních cvičeních je povinná a kontrolovaná vyučujícím. Jednorázová neúčast může být nahrazena cvičením s jinou skupinou ve stejném týdnu nebo vypracováním náhradní úlohy. V případě dlouhodobé nepřítomnosti je náhrada zameškané výuky v kompetenci vedoucího cvičení – vypracování zvláštního zadání.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-KSI-P: Konstrukční inženýrství, magisterský navazující, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

16 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Ivan Mazůrek, CSc.

Osnova

Měřicí systémy elektrických signálů.
Počítačové systémy pro sběr a analýzu dat.
Digitalizace signálu a analýza časově proměnných signálů.
Statistická analýza experimentálních dat v časové rovině.
Analýza měřených signálů ve frekvenční rovině.
Měření základních veličin mechaniky pevných těles.
Měření tlaku, teploty a triangulace polohy.
Plánování a dokumentování experimentů.
Spolehlivost a diagnostika ve strojírenství.
Základy technické diagnostiky.
Vibrační diagnostika rotačních strojů.

Laboratorní cvičení

32 hod., povinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Michal Kubík, Ph.D.
Ing. Zbyněk Strecker, Ph.D.

Osnova

HW a SW počítačových systémů pro sběr dat.
Statistická analýza měřeného signálu (MSO Excel, Matlab).
FIR, IIR digitální filtrace, amplitudová, fázová charakteristika.
Kalibrace senzorů fyzikálních veličin.
Crash test – prezentace metodiky DOE.
Využití akustické emise v technické diagnostice.
Diagnostika ozubených převodovek, akustická diagnostika.
Praktická realizace vyrovnávání a vyvažování rotačních strojů.
Vnitřní diagnostika složitých strojních celků.